武汉C1100D5B康明斯柴油发电机输电方舱「多图」

  柴油机驱动发电机运转，将柴油的能量转化为电能。

   在柴油机汽缸内，经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。为了得到较高的效率，汽轮机一般做成高速的，通常为3000转／分（频率为50赫）或3600转／分（频率为60赫）。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行，称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。

   将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装，就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子，利用‘电磁感应’原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。

   这里只描述发电机组基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出，还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。

   柴油发电机运转前检查

   一、 外观检查：

   引擎外部是否有损，缺件，螺丝是否松动，发电机输出线或控制线是否损伤松动。

   二、 燃料系统：

   1、燃油量是否足够，配线配管是否有没有漏油或管件松动(等)，排除燃油系统中的空气。

   2、润滑系统：引擎润滑油是否足够？大修后重装的引擎在初运转50 小时必须实施下列各项***：

　　A、引擎润滑油更换。

　　B、引擎油滤清器更换。

　　C、引擎柴油滤清器更换。

　　D、气门阀间隙的检查调整。

　　E、引擎外部螺丝的检查。

   3、冷却系统：冷却散热器的水量是否足够？添加防锈剂。

   4、蓄电池：蓄电池的电解液是否在正常液面？电压是否正确?接头有无松动？

   5、充电机是否正常运作？

   6、排气系统：有无破损、排气管按装是否牢固。

   7、机组四周不可存放物及杂物。

   8、发电机室之通风是否良好。

   9、闲杂人等勿随意进入机房。

   柴油发电机的启动/停机

   一、 手动试机

   1、发电机手动启动：先测试警报系统正常后，将控制开关切于手动(MAN)位置后，发电机即可自行启动。

   2、发电机停车：将控制开关切至停止(STOP)位置或压下红色紧急停车钮即可停止发电机运转。紧急状况时可直接压下紧急停车钮即可强迫停机。若压下红色紧急停车钮时必须复归原位，否则发电机将无法启动。

   二、 自动切换控制

   1、将控制开关切到自动 (AUTO) ，并配合电源自动切换开关（ATS）控制开关亦须置于自动位置使用，当市电停止时，A·T·S 会将启动信号给予发电机控制系统，发电机即会自动起动。

   2、当控制开关切到停止(STOP)，或仍保持在自动，但市电已***时 ATS 即送来停车信号，发电机即会自动停止。 注意：运转中的发电机，因故障（过速度，高水温，低油压，等）而发生自动停机时，于排除故障后须将故障复归钮压下才能准备重新起动。

以下是安全操作规程：

　　一、以柴油机为动力的发电机，其发动机部分的操作按内燃机的有关规定执行。

   二、发电机启动前必须认真检查各部分接线是否正确，各连结部分是否牢靠，电刷是否正常、压力是否符合要求，接地线是否良好。

   三、启动前将励磁变阻器的阻值放在位置上，断开输出开关，有离合器的发电机组应脱开离合器。先将柴油机空载启动，运转平稳后再启动发电机。

   四、发电机开始运转后，应随时注意有无机械杂音，异常振动等情况。确认情况正常后，调整发电机至额定转速，电压调到额定值，然后合上输出开关，向外供电。负荷应逐步增大，力求三相平衡。

   五、发电机并联运行必须满足频率相同，电压相同，相位相同，相序相同的条件才能进行。

   六、准备并联运行的发电机必须都已进入正常稳定运转。

   七、接到“准备并联”的信号后，以整部装置为准，调整柴油机转速，在同步瞬间合闸。

   八、并联运行的发电机应合理调整负荷，均衡分配各发电机的有功功率及无功功率。有功功率通过柴油机油门来调节，无功功率通过励磁来调节。

   九、运行中的发电机应密切注意发动机声音，观察各种仪表指示是否在正常范围之内。检查运转部分是否正常，发电机温升是否过高。并做好运行记录。

   十、停车时，先减负荷，将励磁变阻器回复，然后按顺序切断开关，后停止柴油机运转。

   十一、并联运行的柴油机如因负荷下降而需停车一台，应先将需要停车的一台发电机的负荷，全部转移到继续运转的发电机上，然后按单台发电机停车的方法进行停车。如需全部停车则先将负荷切断，然后按单台发电机停机办理。

   十二、移动式发电机，使用前必须将底架停放在平稳的基础上，运转时不准移动。

   十三、发电机在运转时，即使未加励磁，亦应认为带有电压。禁止在旋转着的发电机引出线上工作及用手触及转子或进行清扫。运转中的发电机不得使用帆布等物遮盖。

   十四、发电机经检修后必须仔细检查转子及定子槽间有无工具、材料及其它杂物，以免运转时损坏发电机。

   十五、机房内一切电器设备必须可靠接地。

   十六、机房内禁止堆放杂物和、物品，除值班人员外，未经许可禁止其它人员进入。

   十七、房内应设有必要的消防器材，发生火灾事故时应立即停止送电，关闭发电机，并用二氧化碳或灭火器扑救.

1.发电机额定容量认识的误区

　　发电机的输出功率一般都是按照线性负载设计的，虽然输出功率也是视在功率伏安值，但它所指的无功功率是由正弦电流波形和正弦电压波形之间的相位差造成的。以往的信息中心所带的发电机负载主要是工频机型UPS，这种UPS的输入功率因数都不是正弦电流波形和正弦电压波形之间的相位差，而是等效值。特别是在3000转／分以上的大容量高速机组，由于材料强度的关系，转子直径受到严格的限制，一般不能超过1。换言之，工频机型UPS的负载电流不是正弦波而是脉冲波，电压在很多时候也不是纯正的正弦波，而是失真程度不同的失真波。根据这种波形计算出来的功率因数虽然也是如O.7、O.8等，但含义却大有不同，所以才有发电机的功率要为UPS功率数倍之说。该倍数的选择根据在以后章节中有详细说明。

　　2.选择发电机时的误区及应注意的问题

　　一般认为只要信息中心的用电容量定下来，对应发电机的容量l对1的或按倍数购买就是了。当然这样做的例子很多，也没出多大的生比漏。发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。其原因是在多数场合是大马拉小车，就把没有考虑到的漏洞补上了。实际上问题没有如此简单，尤其在当前号召节能的情况下，那种大马拉小车的做法已成为过去，应当选择功率和使用值基本相当的设备，所以有些问题就不得不考虑了。

　　发电机的功率选型是机组的核心内容，其原则是在少***的情况下满足要求。首先应明确各种功率的定义、分析机组的工作性质和确定功率的条件，不仅如此，还要根据机组现成的工作条件与负载特性来计算和修正所需机组的功率。

　　新版IS08528-12005对功率定额作了如下规定，这对于选用进口机组有指导意义。1)持续功率(COP)

　　持续功率指，在商定的运行条件下，并按制造商的规定进行维护***，发电机组以恒定负荷持续运行，且每年运行时数不受限制的更大功率。

　　2)基本功率(PRP)

　　基本功率指，在商定的运行条件下，并按制造商的规定进行维护***，发电机组以可变负荷持续运行，且每年运行时数不受限制的更大功率。原子核带的是正电荷，电子带的是负电荷，互相吸引，并且电荷数量是相等的，故原子对外不呈现电性。24h运行周期内允许的平均功率输出(Ppp)应不超过PRP的70。除非与RIC发动机制造商另有商定，才可使用持续功率(COP)。

　　3)限时运行功率(LTP)

　　限时运行功率指，在商定的运行条件下，并按制造商的规定进行维护***，发电机组每年运行时间可达到Oh的更大功率。若按100限时功率运行，则发电机组每年运行时间不能超过500h。

　　4)应急备用功率(ESP)

　　应急备用功率指，在商定的运行条件下，并按制造商的规定进行维护***，在市电中断或试验条件下，发电机组以可变负荷运行且每年运行时数可达200h的更大功率。24h运行周期内允许的平均功率输出(Ppp)应不超过70ESP。

　　是不是按上述要求选定就可以了呢?实际上正规的做法是:在非额定现场条件下和特殊负载情况下，机组的额定功率需要修正。

在线式测量法

　　(1)在直流供电系统中,调整UPS输出电压至保护电压,由蓄电池对实际负载供电,在放电中找出蓄电池组中电压低、容量差的一只蓄电池作为容量试验对象。

　　(2)打开UPS对蓄电池组进行充电,等蓄电池组充满电后稳定1h以上。

　　(3)对(1)中放电时找出差的那只蓄电池进行10小时率放电试验。放电前后要测量、记录该蓄电池的端电压、温度、放电时间和室温。以后每隔1h测量记录一次,放电快到终止电压时,应随时测量记录,以便准确记录放电时间。

　　(4)放电电流乘以放电时间即为蓄电池组的容量。如果室温不是25℃时,则应按照式(1)换算成25℃时的容量。

　　(5)放电试验结束后,用充电机对该只蓄电池进行补充电,***其容量。

　　(6)根据测量记录数据绘制放电曲线。

　　2.3 核对性放电试验法

　　为了能随时掌握蓄电池组的大致容量,进行核对性放电试验是必要的,其方法是:

　　(1)在直流供电系统中,调整UPS输出电压至保护电压,由蓄电池对实际负载供电。蓄电池组放电前后要测量记录每只电池的端电压、温度、室温和放电时间。放出额定容量的30%～40%为止。

　　(2)放电结束后,要对蓄电池进行充电,充入电量为放出电量的1.2倍以上。

(3)根据测量记录的数据绘制放电曲线,留作以后再次测量时比较。

　　说明:

　　(1)对于UPS供电系统的蓄电池组,不建议采用离线式测量法进行容量测试。

　　(2)进行在线式测量法和核对性容量试验时,对于本身具备蓄电池放电测试功能的UPS设备,需要开启蓄电池放电检测功能对蓄电池进行放电试验。对于没有该功能的UPS,需要关断其交流输入电源,进行放电试验。

　　2.4 注意事项

　　(1)在容量测试期间保证系统运行是非常重要的,因此在做容量试验时应提前了解市电有无计划性停电,备用发电机组应处于良好状态。

　　(2)在进行蓄电池容量放电试验前,应用万用表、内阻仪、电导仪对蓄电池的性能进行一次预防性检测。

　　(3)为保证容量测试的准确性,应采用***蓄电池容量在线测试仪器和假负载进行测试。